KR101666246B1 - 메타데이터 우선제공 증강방송 장치 및 방법 - Google Patents

메타데이터 우선제공 증강방송 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

양방향 디지털 방송에서 방송망에서 받은 메타데이터에 근거해서, 메타데이터에 따른 증강콘텐츠를 수신단말이 수신하는 데 필요한 시간을 벌기 위하여 메타데이터를 사전에 제공하는 장치 및 방법을 개시한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 방송 프로그램과 관련된 증강 콘텐츠를 제공하는 채널 바운드(channel bound) 서비스나 홈페이지 접속이 특정한 시각까지 이루어져야 하는 퀴즈 프로그램과 같은 시간 제약형 서비스의 경우 정해진 시각 이전에 서비스를 받을 수 있도록 하고, 방송 프로그램의 송출시에 일정시간 이전에 다음 프로그램의 메타데이터를 미리 제공함으로써 수신단말이 이와 관련된 정보를 미리 수신해서 시청자가 해당 프로그램의 홈페이지 내지는 관련 증강 콘텐츠 서비스를 해당 프로그램을 시청하는 시점과 동시에 활용할 수 있도록 돕는다.

Description

메타데이터 우선제공 증강방송 장치 및 방법{ADVANCE METADATA PROVISION AUGMENTED BROADCASTING APPARATUS AND METHOD}
본 발명의 실시예들은 양방향 디지털 방송에서 방송망에서 받은 메타데이터에 근거해서 메타데이터에 따른 증강콘텐츠를 수신단말이 수신하는 데 필요한 시간을 벌기 위하여 메타데이터를 사전에 제공하는 메타데이터 우선제공 증강방송 장치 및 방법에 관한 것이다.
스마트 텔레비전은 기존 디지털 텔레비전 방송 시스템에 인터넷 기능을 동시에 제공함으로써, 텔레비전 시청이나 인터넷 검색은 물론 인터넷 상의 콘텐츠나 어플리케이션을 실행할 수 있도록 한다. 스마트 텔레비전은 방송망을 통하여 방송 서비스를 이용하는 한편, 유무선 인터넷망을 통하여 인터넷 상의 다양한 콘텐츠를 사용할 수 있다. 또한, 스마트 텔레비전은 가정의 다양한 디지털 기기의 허브로써 동작한다.
증강 방송이란 종래의 디지털 텔레비전 방송에서 방송사에서 내보내는 방송 프로그램을 일방적으로 시청하는 방식을 탈피하여, 증강 콘텐츠를 자연스럽게 융화시켜 시청자의 현실감 및 생동감을 높이는 것은 물론 시청자 스스로 원하는 증강방송 CP가 제공하는 서비스를 선택 가능하도록 해준다. 이를 위하여 텔레비전 및 휴대형 수신 단말(이하 수신 단말)은 방송사에서 송출하는 종래의 방송 프로그램(이하 기본 콘텐츠) 이외에, 그 방송 프로그램을 증강할 수 있는 증강 콘텐츠를 수신하여야 한다. 방송사는 방송 프로그램과 연동된 증강 콘텐츠 및 증강 서비스 관련 메타데이터를 방송 프로그램과 함께 송출할 수 있다.
다음은 증강 방송을 이용한 교육 프로그램의 예를 보인다. 방송사에서 기본 콘텐츠의 형태로 제공되는 텔레비전 프로그램 상에서 해당 인체 해부도의 더욱 구체적인 정보를 증강 콘텐츠로 보여줄 수 있다. 각 장기와 관련된 세부 정보나 각 장기들의 3차원 그래픽 화면을 함께 볼 수 있다. 3차원 그래픽 정보의 경우는 시청자가 이를 다양한 각도로 돌려 볼 수도 있다. 특히, 이러한 증강 콘텐츠는 사용자의 선택 여부에 따라 출력되지 않아 종래의 텔레비전 기본 콘텐츠만을 즐길 수도 있다.
증강방송을 위하여 방송 프로그램의 제작 시 증강 콘텐츠를 함께 제작하여야 하며, 방송 프로그램에 증강 콘텐츠의 출력 시간이나 출력 위치, 처리 이벤트 등에 대한 정보를 포함하는 메타데이터를 함께 제작하여야 한다. 방송 프로그램의 제작 시, 증강방송 저작도구는 메타데이터를 효과적으로 생성하고, 다중화기 및 전송서버는 생성된 메타데이터를 방송 프로그램과 함께 다중화하여 송출할 수 있도록 한다. 스마트 텔레비전은 방송 프로그램을 출력하는 한편 메타데이터를 기반으로 관련 증강 콘텐츠를 확보하고, 메타데이터에서 정의된 규약에 따라 증강 콘텐츠를 방송 프로그램과 연동하여 시청자에게 제공한다. 증강 콘텐츠는 수신단말의 보조기억장치에 저장되어 있거나, 인터넷상의 임의의 콘텐츠 제공자가 제공할 수도 있으며, 이에 관한 정보를 메타데이터를 이용하여 제공한다.
증강방송 시스템은 방송망을 통하여 기본 콘텐츠, 메타데이터, 증강 콘텐츠를 송수신할 수 있고, 통신망을 통하여 메타데이터, 증강 콘텐츠를 송수신할 수 있다. 방송망과 통신망을 이용하는 방법은 다음의 세 가지 방법이 가능하다: 1) 방송망에서 기본 콘텐츠 이외에 증강 콘텐츠와 메타데이터를 함께 송신하고 수신단말에서 이들을 수신하여 증강방송을 제공받을 수 있으며, 2) 방송망에서 기본 콘텐츠와 메타데이터만을 보내고 수신단말에서는 통신망에서 이와 관련된 증강 콘텐츠를 수신하여 증강방송을 제공받을 수 있으며, 3) 방송망에서 기본 콘텐츠와 메타데이터만을 보내고 수신단말에서는 통신망에서 이와 관련된 추가 메타데이터와 증강 콘텐츠를 수신하여 증강방송을 제공받을 수 있다. 수신단말이 방송망에서 받은 메타데이터에 근거한 URL이나 URI에 접근하여, 그와 관련된 메타데이터와 증강 콘텐츠를 받는 방법은 두 가지가 가능하다: 1) URL이나 URI에 접근하면 그와 관련된 메타데이터와 증강 콘텐츠가 바로 전달되는 방법이 가능하고 또는, 2) URL이나 URI에 접근하면 홈페이지 등의 형식으로 사용자가 여러 가지의 메타데이터나 증강 콘텐츠들 중 자신이 선택하는 방법이 가능하다.
양방향 디지털 방송에서는 하나 이상의 비디오/오디오 채널뿐 아니라 데이터 채널을 함께 다중화하여 방송망을 통하여 시청자에게 제공한다. 이때 데이터 채널에 메타데이터를 함께 제공함으로써 사용자가 메타데이터를 이용하여 프로그램과 연관된 홈페이지에 접속하거나 증강 콘텐츠를 수신할 수 있도록 한다. 그러나 종래의 기술로는 프로그램에서 제공되는 기본 콘텐츠와 동시에 메타데이터를 수신할 경우 수신된 메타데이터에 근거하여, 관련 홈페이지 접속이나 증강 콘텐츠를 수신하는 경우 지연이 발생할 우려가 있고 그에 따라 시청자의 몰입감이 떨어질 수 있다.
본 발명의 일실시예는 방송 프로그램의 송출시에 일정시간 이전에 다음 프로그램의 메타데이터를 미리 제공함으로써 수신단말이 이와 관련된 정보를 미리 수신함으로써 시청자가 해당 프로그램의 홈페이지 내지는 관련 증강 콘텐츠 서비스를 해당 프로그램을 시청하는 시점과 동시에 활용할 수 있도록 돕는 메타데이터 우선제공 증강방송 장치 및 방법을 제공한다.
상기 일실시예를 달성하기 위한 장치로서, 메타 데이터 우선제공 증강방송 장치는 증강 콘텐츠를 수신하는데 필요한 시간을 수집하는 시간 수집부; 및 상기 시간을 고려하여 상기 증강 콘텐츠를 우선 전송하고 기본 콘텐츠와 메타데이터를 다중화하여 전송하는 제어부를 포함한다.
상기 일실시예를 달성하기 위한 방법으로서, 메타 데이터 우선제공 증강방송 방법은 증강 콘텐츠를 수신하는데 필요한 시간을 수집하는 단계; 및 상기 시간을 고려하여 상기 증강 콘텐츠를 우선 전송하고 기본 콘텐츠와 메타데이터를 다중화하여 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 증강방송 프로그램 송출시에 증강방송에 필요한 증강 콘텐츠의 접근에 필요한 메타데이터를 일정한 시점 이전에 송출함으로써 메타데이터가 지시하는 증강 콘텐츠의 확보를 보장할 수 있게 해서 시청자에게 증강방송 서비스를 안정적으로 제공할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털 방송 시스템의 기능 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1의 디지털 방송 시스템의 구성을 방송 서비스의 참여자의 개념으로 재구성한 것이다.
도 3은 도 2의 콘텐츠 제공자, 서비스 제공자, 네트워크 제공자들의 관계를 다시 기술하며, 이들은 서로 N:N:N의 관계로 다수의 관계자가 복잡하게 얽힌 관계를 구성한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 방송 콘텐츠의 다중화의 예를 보인도이다.
도 5a, 도 5b, 도 5c는 증강 콘텐츠와 관련된 메타데이터의 전송 시점에 관한 것이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 증강방송 콘텐츠를 송출하는 방송 서버의 기능 구성도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 증강 콘텐츠를 출력할 수 있는 수신 단말기의 기능 구성도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 증강방송을 수신할 수 있는 단말에서의 처리과정을 도식화한다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 MPEG-2를 이용하는 경우의 방송 콘텐츠의 다중화를 보인도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 메타데이터 수신에 따라 증강방송 콘텐츠의 출력 여부를 결정하는 방식을 보인도이다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털 방송 시스템의 기능 구성을 도시한 블록도이다.
방송 콘텐츠는 제작자에 의해 제작(101)된 후 디지털 방송 시스템의 송출단(102)을 거쳐 전송망(103)을 통하여 각 시청자들에게 전달되며, 시청자의 수신 단말기는 방송 콘텐츠를 수신(104)하여 디코딩하여 디스플레이나 스피커를 통해 출력(105)한다. 디지털 방송 시스템은 개인화된 증강방송을 위하여 방송 프로그램을 제작(101)시에는 기본 콘텐츠 이외에 증강 콘텐츠의 정보뿐만 아니라 이 두 콘텐츠(기본 콘텐츠와 증강 콘텐츠)의 관계를 나타낼 수 있는 메타데이터를 함께 제작한다. 디지털 방송 시스템은 방송 프로그램을 송출(102)시에는 기본 콘텐츠나 증강 콘텐츠를 전송망(103)의 전송 방식에 맞추어서 전송할 수 있는 포맷(format)으로 변경한다. 전송망(103)은 먼저 방송망의 형태를 가지며 방송 프로그램을 전송하고, 중계국에서 방송 프로그램을 중계하기도 한다. 그런데 전송망(103)은 증강 콘텐츠를 전송하기 위해 통신망을 함께 포함하며, 수신 단말기에서 출력(105)기능은 디스플레이나 스피커 이외에 또 다른 출력 수단을 포함할 수 있다. 전송망(103)을 통해 송수신되는 기본 콘텐츠나 증강 콘텐츠는 인코딩/디코딩되고 오류 정정 및 변복조 등의 과정을 거친다.
도 2는 도 1의 디지털 방송 시스템의 구성을 방송 서비스의 참여자의 개념으로 재구성한 것이다.
콘텐츠 제공자(201)는 방송 콘텐츠를 판매 등의 형태로 방송사에 제공하는 사업자로 방송 콘텐츠의 제작에 직접 참여하거나 혹은 제작된 방송 콘텐츠를 재판매한다. 방송 콘텐츠의 제작은 독립된 컨텐츠 제작 업체나 개인도 가능하다. 방송 콘텐츠의 재판매에서 콘텐츠 제공자(201)는 제작된 방송 콘텐츠를 모아서 서비스 제공자(202)에게 또는 서비스 소비자(204)에게 직접 판매한다. 서비스 제공자(202)는 방송 서비스를 제공하는 사업자로 방송 콘텐츠를 방송 일정에 맞추어 편성하여 시청자들에게 전달하는 역할을 한다. 네트워크 제공자(203)는 방송 콘텐츠가 전송되는 전송로를 이용하여 콘텐츠의 전송을 담당한다. 전송로에 사용되는 네트워크는 방송망뿐만 아니라 유무선 통신망도 포함한다. 서비스 소비자(204)는 시청자 내지는 사용자로서 엔터테인먼트 서비스로 방송 서비스나 방송 콘텐츠를 이용한다. 서비스 소비자(204)가 사용하는 단말기는 콘텐츠 수신 기능(104)과 콘텐츠 출력 기능(105)를 함께 가진다. 콘텐츠 제공자(201)와 서비스 제공자(202)는 하나의 사업자가 겸업을 할 수도 있으며, 서비스 제공자(202)와 네트워크 제공자(203) 역시 하나의 사업자가 겸업을 할 수도 있다. 방송사의 경우는 이들 세가지 역무를 함께 포함한 경우도 많았다.
도 3은 도 2의 콘텐츠 제공자(201), 서비스 제공자(202), 네트워크 제공자(203)들의 관계를 다시 기술하며, 이들은 서로 N:N:N의 관계로 다수의 관계자가 복잡하게 얽힌 관계를 구성한다.
본 발명의 일실시예는 유무선 통신망(306)을 이용하여 방송망(103, 305)에서 제공하지 못한 정보를 추가적으로 제공할 수 있는 스마트 텔레비전 내지는 양방향 방송에서의 적용을 고려한다. 다만, 제공하고자 하는 센서들의 정보의 양이 방송망에서 전송되기에 어려움이 없이 적은 양인 경우는 기존의 디지털 방송망만을 이용하여 서비스할 수도 있다. 콘텐츠 제공자(201)는 하나 이상의 콘텐츠 사업자(302)로 구성될 것이며 이들 콘텐츠 사업자들은 하나 이상의 콘텐츠 제작자(301)들과 협력한다. 상술한 바와 같이 콘텐츠 제공자(201)가 콘텐츠 제작자(301)와 동일인일 수 있다. 서비스 제공자(202)는 방송 사업자(303)나 포털 사업자(304)로 구성될 수 있다. 방송 사업자(303)는 하나 이상의 콘텐츠 사업자들로부터 방송 콘텐츠를 제공받거나 혹은 직접 방송 콘텐츠를 제작하여 방송 서비스를 제공한다. 방송 콘텐츠의 제공은 방송망(305)을 통하여 제공하고, 방송 콘텐츠를 더욱 풍부하게 할 수 있다. 증강 콘텐츠는 그 양이 적은 경우는 방송망(305)을 통하여 제공하고, 그 양이 많은 경우는 유무선 통신망(306)을 통하여 제공할 수 있다. 네트워크 제공자(203)들은 방송망(305)나 통신망(306)을 각각 제공할 수 있으며 이들 방송망이나 통신망은 방송 사업자, 콘텐츠 사업자, 포털 사업자에게 시청자에게 방송 콘텐츠를 제공할 수 있는 경로를 제공한다. 포털 사업자(304)는 방송 사업자(303) 및 콘텐츠 사업자(302)와의 계약을 통하여 증강방송 콘텐츠를 시청자에게 직접 제공할 수도 있고, 증강방송 콘텐츠를 가진 콘텐츠 사업자(302)에 대한 정보를 시청자에게 제공함으로써 시청자가 해당 콘텐츠 사업자(302)로부터 증강방송 콘텐츠를 받아볼 수 있도록 한다. 포털 사업자(304)가 직접, 또는 콘텐츠 사업자(302)를 통하여 서비스 소비자(204, 307)에게 제공하는 증강방송 콘텐츠는 유무선 통신망(306)을 통하여 제공된다. 각각의 기본 콘텐츠에 대해 나타내는 개인화된 증강 콘텐츠들은 다수의 포털 사업자나 콘텐츠 사업자(302)로부터 받을 수 있는 증강 콘텐츠의 양태는 달라질 수 있다(002a, 002b, 002c). 예를 들어 골프 코스의 정보를 A라는 사업자는 2차원의 그래픽으로 제공하나, B라는 사업자는 3차원의 그래픽으로 제공할 수 있고, 시청자는 콘텐츠 사업자들의 서비스를 선택적으로 사용할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 방송 콘텐츠의 다중화의 예를 보인도이다.
방송 콘텐츠는 텔레비전 방송에서와 같이 브로드캐스팅으로 제공될 수도 있고, 시청자 요구에 따른 VoD(주문형 비디오)의 형태로 제공될 수도 있다. VoD인 경우는 방송 콘텐츠가 다수의 시청자의 요구에 따라 멀티캐스팅으로 전달될 수도 있다. 시청자의 수신 단말이 수신하는 하나의 방송 콘텐츠(405)는 하나 이상의 비디오 채널(401), 하나의 이상의 오디오 채널(402) 또 하나 이상의 부가 데이터 채널(403)을 다중화(404)하여 구성하고 방송 콘텐츠(405)는 시청자에게 전송된다(405). 비디오 채널, 오디오 채널, 데이터 채널은 기본 콘텐츠(001)과 증강 콘텐츠(002)를 포함할 수 있다. 즉, 기본 콘텐츠(001)가 전송될 때 통상 다중화되어 전송되며, 증강 콘텐츠(002)가 전송될 때에도 다중화되어 전송될 수 있다. 기본 콘텐츠와 증강 콘텐츠가 함께 다중화되거나 각각 다중화될 수도 있으며, 필요에 따라서는 다중화되지 않고 보내어질 수도 있다. 본 발명의 일실시예에서는 부가 데이터 채널(403)의 부가 데이터에 증강 콘텐츠의 유무 또는 증강 콘텐츠에 대한 정보를 제공함으로써 수신 단말이 통신망을 통하여 증강 콘텐츠를 수신할 수 있도록 한다. 다만 증강 콘텐츠의 양이 적은 경우는 부가 데이터 채널(403)에 바로 포함시켜서 송신할 수도 있다.
도 5a, 도 5b, 도 5c는 증강 콘텐츠와 관련된 메타데이터의 전송 시점에 관한 것이다.
도 5a는 방송 프로그램의 홈페이지 접속이나 관련 증강 콘텐츠를 제공받는 시점을 방송 프로그램의 제작과 방영과 관련하여 기술한다.
방송 프로그램에서 (501)은 제작기간을 나타내며 (502)와 (503)은 제작기간(501)의 시작과 종료를 나타낸다. (505)는 방송 프로그램의 방영의 시작을 나타낸다. 방송 프로그램의 종류에 따라 다르겠지만 제작기간(501)으로부터 방송 프로그램을 방영하기까지는 일정 시간(504)이 소요된다. 방송 프로그램이 라이브 방송인 경우는 제작기간(501)으로부터 방송 프로그램 시작(505)까지의 시간(τ1)이 아주 짧을 것이며, 드라마와 같은 경우는 상당한 시간적 여유가 있어 시간(τ1)이 비교적 클 것이다. 방송 프로그램의 홈페이지 접속이나 관련 증강 콘텐츠를 제공받는 시점(506, 이 시점을 π라 하자)도 프로그램의 시작(505)으로부터 일정한 시간(507, τ2)이 지난 후 나타날 것이며, (507, τ2)의 기간은 프로그램의 특성에 따라 다를 것이다. 그러나 증강 콘텐츠의 제공 시점(506, π) 이전에 홈페이지 접속에 따른 홈페이지의 내용이나 증강 콘텐츠를 출력하기 위해 필요한 데이터를 확보하여야 한다. 확보한 자료는 프로그램의 종료(508) 이후에도 활용될 가능성이 있는 경우는 저장하기 시작한다. 사전에 저장된 미디어의 경우는 증강 콘텐츠의 제공 시점(506, π) 이전에 확보하는 데 어려움이 없으나, 통신망을 통해 수신하여야 하는 데이터는 미리 확보하여야 한다.
임의의 수신단말(n)이 통신망을 통하여 증강 콘텐츠 데이터를 수신하는 데 필요한 시간을 Δt_n 라고 하면, Δt_n는 수신단말(n)이 콘텐츠 제공자 내지 포털 사업자로부터 통신망을 통해서 데이터를 수신하는데 걸리는 시간이다. 수신 소요 시간은 처리지연, 큐잉지연, 전송지연, 전파지연을 포함한다. 처리 지연은 통신 경로 상의 각 노드가 전달되는 패킷을 처리하는 데 걸리는 시간이며, 큐잉 지연은 통신 경로 상의 각 노드에 전달되는 패킷들이 처리되기를 기다리는 시간이며, 전송지연은 전달하고자 하는 패킷들의 각 비트들이 통신 링크로 전송되는 데 걸리는 시간이며, 전파 지연은 통신 선로 상에 전기적인 신호가 전달되는 데 걸리는 시간이다.
방송망의 부가 데이터 채널(403)을 통하여 증강 콘텐츠의 정보를 수신한 모든 수신단말들이 통신망을 통하여 증강 콘텐츠를 전송받기까지 걸리는 평균 예상 시간을 ΔT라고 하자. 증강방송을 위해 통신망에 접속하는 수 많은 수신단말들은 각각 네트워크 상에서 겪는 지연의 값은 다를 것이다. 따라서 ΔT는 이들 Δt_n의 값들 중 최대의 값을 가져야 안정적으로 모든 단말들이 증강 콘텐츠를 수신하였다고 볼 수 있다. 뿐만 아니라, ΔT는 증강 콘텐츠에 따라 다르다. 증강 콘텐츠의 양이 크거나 작은데 따라서 ΔT는 다르다.
또한, 본 발명은 방송 서비스에 근간을 두고 있는 바, 각 수신단말들이 통신망을 통하여 증강 콘텐츠를 확실히 수신하지 않으면 증강방송 서비스를 받을 수 없어 각각의 수신단말들이 통신망을 통해 증강 콘텐츠를 받을 수 있는 시간의 여분을 θ_n 이라고 하자. θ_n는 서버가 메타데이터를 송신하고 수신단말이 이를 수신하여 증강 콘텐츠의 요청을 송신하여 콘텐츠 제공자나 포털 사이트의 서버가 증강 콘텐츠를 수신하기까지의 시간을 포함하고, 수신단말이 최종 수신하여 복조, 역다중화, 오류정정, 디코딩, 버퍼링 등의 처리를 하는 시간 등을 포함한다. 그러면 ΔT = max(Δt_n + θ_n)이 될 수 있다. 여기서 θ_n은 모든 단말들에 통계적으로 동일한 특성을 가진다고 보면, 상수인 Θ로 나타낼 수도 있다. 즉, ΔT = max(Δt_n + θ_n) = max(Δt_n + Θ) 이다. 방송망에서 부가 데이터 채널(403)을 통해서 증강방송을 위한 메타데이터를 ΔT만큼은 먼저 송신해야 수신단말들이 증강 콘텐츠를 통신망에서 수신하여 증강방송 서비스를 받을 수 있도록 보장할 수 있다.
또 다른 실시 예로, 사용자가 메타데이터를 수신하여 그 메타데이터에 근거하여 다수의 증강 콘텐츠 제공자들 중 하나를 선택하여 그로부터 증강 콘텐츠를 받고자 한다거나 하는 경우는 ΔT는 위에서 언급한 max(Δt_n + Θ)뿐 아니라, 사용자의 인터액션에 필요한 추가시간을 더 포함할 수도 있다.
또다른 실시예로, 서버는 기본 콘텐츠와 증강 콘텐츠의 소스 정보를 나타내는 메타데이터를 수신단말에 제공하고, 수신단말은 수신된 메타데이터에 포함된 소스 정보를 이용하여 서버에 접속해서 증강 콘텐츠를 다운로드할 수 있다. 메타데이터의 크기가 큰 경우, 서버는 기본 콘텐츠와 메타데이터의 일부를 수신단말에 제공하고, 수신단말은 메타데이터의 일부에 포함된 소스 정보를 이용하여 서버에 접속해서 메타데이터의 나머지 일부를 수신하고 수신된 전체 메타데이터를 이용하여 증강 콘텐츠를 다운로드할 수 있다. 메타데이터와 증강 콘텐츠의 크기가 큰 경우, 서버는 기본 콘텐츠, 메타데이터의 일부, 증강 콘텐츠의 일부를 수신단말에 제공하고, 수신단말은 증강 콘텐츠의 일부를 메모리에 저장하고 메타데이터의 일부에 포함된 소스 정보를 이용하여 서버에 접속해서 메타데이터의 나머지 일부를 수신하고 전체 메타데이터를 이용하여 증강 콘텐츠의 나머지 일부를 수신하고 메모리에 저장된 증강 콘텐츠의 일부와 결합하여 증강 콘텐츠의 재생에 활용할 수 있다. 증강 콘텐츠의 크기가 큰 경우, 서버는 기본 콘텐츠, 메타데이터, 증강 콘텐츠의 일부를 수신단말에 제공하고, 수신단말은 증강 콘텐츠의 일부를 메모리에 저장하고 메타데이터에 포함된 소스 정보를 이용하여 서버에 접속해서 증강 콘텐츠의 나머지 일부를 수신하고 메모리에 저장된 증강 콘텐츠의 일부와 결합하여 증강 콘텐츠의 재생에 활용할 수 있다.
도 5b는 방송 프로그램의 증강 콘텐츠를 제공받는 시점을 증강 콘텐츠를 사용하는 시점과 관련하여 기술한다.
타임 라인을 참조하면 (505)에서 방송 프로그램은 시작되어 (508)에서 종료되며, (506), (509), (510)의 세 번의 증강 콘텐츠의 방영이 필요하다. 여기서는 그 중 한 번(506)의 증강 콘텐츠를 가져오는 방법에 대해 기술한다. (506)의 증강 콘텐의 출력은 (506-1, π1s)의 증강 콘텐츠의 시작에서 (506-1, π1e)의 종료 시점까지 지속된다. 이때 증강 콘텐츠의 시작(506-1, π1s)은 방송 프로그램의 시작(505)에서 (507)의 τ2만큼의 시간이 경과한 후에 발생한다고 가정하자. 여기서 ΔT (511) 가 τ2 (507) 보다 작다면, 증강방송을 위한 메타데이터를 송신해야 하는 시점(512, Π1)이 방송 프로그램의 시작(505) 이후일 것이다.
도 5c의 경우는 ΔT (511) 가 τ2 (507) 보다 커서, 증강방송을 위한 메타데이터를 송신해야 하는 시점(512, Π1)이 방송 프로그램의 시작(505) 보다 이전일 것이다.
도 5b와 도 5c에서 나타낸 (512, Π1)보다는 방송망의 부가 데이터 채널(403)에 증강 콘텐츠의 수신을 위한 메타데이터를 송신해야 한다. 방송망의 송출 서버가 카로셀(carousel)(시청자가 수신기를 언제 켤지 모르기 때문에 주기적으로 전송하는 방식) 형태로 전송한다고 해도, (512, Π1)보다 이전에는 카로셀(carousel)형태로 다수의 전송하여 수신단말이 해당 메타데이터를 받을 수 있도록 하는 것이 바람직하다. (512, Π1) 이후에 송신하는 메타데이터는 수신 단말들이 수신한다고 해도, 증강 콘텐츠를 (506-1)이전에 확보할 수가 없어 증강방송 서비스를 받을 수 없다. 카로셀(Carousel)방식을 적용하지 않고 한 번만 전송하는 경우로 설명하면, 도 5b의 경우는 증강 콘텐츠를 소비하는 증강방송 프로그램 내에서 관련 메타데이터를 전송할 수 있지만, 도 5c와 같은 경우는 다음 방송 프로그램에서 소비될 증강 콘텐츠와 유관한 메타데이터를 현재의 방송 프로그램에서 미리 송출해야 한다. 카로셀(Carousel) 방식을 적용하는 경우, 메타데이터의 카로셀(carousel) 전송을 그것이 소비될 시점으로부터 얼마나 먼저 시작하는지에 따라 방송 프로그램 이전에 송출해야 하는 경우도 있을 수 있으며, 사용자가 채널을 바꾸는 경우라면 위에서 카로셀(Carousel)을 적용하지 않고 한번만 전송하는 경우에 해당될 것이다.
단, 수신단말이 증강 콘텐츠를 통신망을 통해서 얻지 않고 단말의 보조기억장치에서 얻거나, 증강 콘텐츠가 방송망에서 방송으로 전달하는 경우라면, (506-1)의 이전의 디스크 접속이나 수신단말에서 처리 지연 등을 어떤 시점까지만 수신하면 된다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 증강방송 콘텐츠를 송출하는 방송 서버의 기능 구성도이다.
방송서버(600)는 방송 프로그램 송출시에 상술한 증강방송을 위한 메타데이터를 송신해야 하는 시점(512, Π1)이전에 증강 콘텐츠와 유관한 메타데이터를 송출할 수 있도록 한다. 먼저 ΔT 수집부(602)는 ΔT를 계산한다. ΔT 수집부(602)는 콘텐츠 제공자와 포털 사업자 및 사용자 시스템 사이에 Δt_n을 수집한다. 이는 온라인/오프라인으로 콘텐츠 제공자와 포털 사업자 및 사용자 시스템에서 수집한 값들을 얻어 올 수도 있고, 또는 통신망 사업자로부터 얻어올 수도 있다. 이들 값들의 수집은 전수(全數) 조사를 수행할 수도 있고, 표본조사를 통해서도 가능하다. 아울러 θ_n에 대해서도 유사한 방법으로 수집할 수 있으며, Θ로 대표된 값을 얻을 수도 있다. ΔT는 증강 콘텐츠 데이터의 크기에도 영향을 받으므로 단위 Byte나 Mbyte에 대한 값으로 나타날 것이다. 제어부(601)는 증강방송 콘텐츠(603)를 검색하여, 기본 콘텐츠와 메타데이터를 ΔT를 고려하여 다중화(604)하도록 제어한다. 다중화 과정은 증강방송 콘텐츠(603)의 제작시에 사전에 본 발명의 사상을 이용하여 오프라인으로 이루어질 수도 있다. 만약 증강방송 콘텐츠(603)의 제작시에 다중화 작업이 이루어지지 않는 경우라면 증강방송 콘텐츠(603)에서 기본 콘텐츠와 메타데이터는 ΔT를 고려하지 않고 해당 증강 콘텐츠의 소비가 이루어지는 시점인 (506-1)의 시점으로 배열되어 있을 것이다. 또한 ΔT를 고려하지 않은 상황에서 카로셀(carousel)을 적용하는 경우라면, 타이머(606)를 이용하여 카로셀(carousel)을 보낼 것이다. 상기에서 밑줄을 그어서 나타낸 것이 본 발명의 사상을 적용하기 이전의 방식이나, 증강 콘텐츠를 적용하지 않는 일반 메타데이터에 대해 카로셀(carousel)을 적용하여 보내는 경우에는 타이머(606)를 이용한다. 다중화된 증강방송 스트림은 송출부(605)를 통해서 송출된다. 송출부는 오류정정이나 변조 등의 과정을 수행한다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 증강 콘텐츠를 출력할 수 있는 수신 단말기의 기능 구성도이다.
수신기능(104)와 출력기능(105)를 포함하는 수신 단말기(701)는 구체적으로, 방송망 수신 기능(702)과 통신망 접속 기능(703)을 가진다. 방송망 수신 기능(702)은 디지털 방송으로 전송되는 방송 콘텐츠(405)의 정보를 수신할 수 있는 프로토콜 계층을 가진다. 제어 로직(705)은 방송망을 통하여 전송되어 수신된 기본 콘텐츠를 포함한 그 외 정보를 해석하여 메타 데이터에 대한 처리가 필요한 여부를 판단하여 메타데이터 처리(706)에 메타데이터에 대한 처리를 요청한다. 제어 로직(705)은 메타데이터를 참조해서 통신망을 통하여 증강 콘텐츠를 수신한다. 통신망 접속 기능(703)은 유무선통신망 접속에 필요한 프로토콜 처리 기능을 가진다. 제어 로직(705)은 수신한 증강 콘텐츠에 대해 기본 콘텐츠와의 정합/합성/동기화 등을 처리하여 이를 각각의 미디어 별로 출력한다. 기본 콘텐츠와 증강 콘텐츠와의 정합이나 합성, 그리고 동기화 기능은 제어 로직(705)에서 분리되어 별도의 기능 블록으로 실현할 수도 있다. 비디오 제어 및 출력(708) 기능은 기본 콘텐츠와 증강 콘텐츠의 비디오 정보를 함께 출력하는 기능을, 오디오 제어 및 출력(709) 기능은 기본 콘텐츠와 증강 콘텐츠의 오디오 정보를 함께 출력하는 기능을, 기타 미디어 제어 및 출력(710) 기능은 증강 콘텐츠의 기타 미디어 정보를 출력하는 기능을 담당한다. 사용자 입력(707) 기능은 증강방송 수신 단말에서의 사용자의 입력을 처리하며, 종래의 리모콘에 기반한 입력뿐만 아니라, 사용자의 모션이나 다양한 입력 방식을 처리할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 증강방송을 수신할 수 있는 단말에서의 처리과정을 도식화한다.
단말은 방송 콘텐츠(405)를 수신(801)하면 복조/오류정정 등을 수행한 후 역다중화(802)한다. 역다중화에 성공하면 단말은 오디오와 비디오를 디코딩(803)한다. 오디오와 비디오는 인코딩된 방식에 따라 각각 디코딩될 수도 있고 함께 디코딩될 수도 있다. 이후 기본 콘텐츠와 증강 콘텐츠와의 동기화(808)를 위하여 단말은 기본 콘텐츠를 버퍼링할 수도 있다. 메타데이터에 근거하여 통신망에서 증강 콘텐츠를 가져오는 데는 일정한 시간이 필요하기에, 단말은 미디어 동기화를 위하여 기본 콘텐츠의 재생을 증강 콘텐츠를 완전히 가져올 때까지 지연하거나, 다음 프로그램의 증강 콘텐츠와 관련된 메타데이터를 현재의 프로그램 방영 중에 미리 보내어 수신단말이 증강 콘텐츠를 서버 내지는 콘텐츠 제공자로부터 가지고 와서 동기화할 수 있도록 스케쥴을 조정할 수도 있다.
한편 단말은 메타데이터를 해석(804)하여 그에 따른 증강 콘텐츠를 요청(805)한다. 메타데이터의 해석(804)은 송신측에서 인코딩을 한 경우에는 수신측에서 그에 따른 디코딩도 함께 수행돼야 한다. 단말은 메타데이터의 해석에 따라 그에 필요한 증강 콘텐츠를 요청(805)하고 그 결과를 수신(806)한다. 단말은 수신된 증강 콘텐츠를 필요에 따라 저장(807)할 수도 있다. 메타데이터의 해석(804)에 따라 필요한 증강 콘텐츠가 이미 단말의 보조저장장치에 저장되어 있거나, 증강 콘텐츠 방송망을 통해 전달된 데이터에 포함된 경우라면 요청(805)과 수신(806)은 생략 내지는 내부적으로 처리될 수 있다. 단말은 증강 콘텐츠를 획득하면 디코딩(803)에서 획득한 또는 버퍼링하고 있는 오디오/비디오와 동기화(808)하여 출력(809)한다. 증강 콘텐츠의 양식에 따라 상기의 디코딩(803) 오디오에 부가하여 출력(809-1)하거나 상기의 디코딩(803) 비디오에 부가하여 출력(809-2)하거나 혹은 기타 다른 미디어의 형태(809-3)로 출력할 수 있을 뿐만 아니라 상술한 세가지(809-1, 809-2, 809-3)의 한 가지 이상으로 출력될 수 있다. 기타 다른 미디어의 예로는 진동이나, 바람이나, 향기나 등의 다양한 형태로 표출될 수 있다. 이들 여러 가지 미디어에 대한 출력의 방식을 시청자가 조절할 수 있다. 마치 화면의 밝기나 스피커의 소리의 크기를 조정하는 것처럼 동일한 정보에 대해 출력의 정도를 시청자가 조절할 수 있다. 시청자가 골프 코스를 증강방송 콘텐츠로 보는 경우 단말은 시청자의 입력(810)에 따라서 코스를 다양한 각도에서 볼 수 있는 기능도 제공 가능하다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 MPEG-2를 이용하는 경우의 방송 콘텐츠의 다중화를 보인도이다.
시청자가 수신하는 하나의 전송채널(910)은 하나 이상의 논리적 채널(901, 903, 905, 907)로 구성되며, 각 논리적 채널은 시청자에게 제공되는 방송 콘텐츠(901, 903, 905)이거나 전송채널에 포함된 방송 콘텐츠(901, 903, 905)와 관련된 부가정보(907)이다. 일례로 영화 채널인 채널 1(901)의 경우 그 영화의 비디오(901-1)와 오디오(901-2) 그리고 그 영화와 관련된 메타데이터(901-3)로 구성될 수 있으며 이들은 함께 다중화될 수 있다. 도 4에서 다중화하는 기능(404)이 (902)의 다중화와 동일한 기능이다. 즉, (401), (402), (403)이 (901-1, 903-1, 905-1), (901-2, 903-2, 905-2), (901-3, 903-3, 905-3)으로 동일한 기능 및 장치로 해석될 수 있다. 다른 예로, 뉴스 채널(903)이나 스포츠 채널(905) 등도 동일한 방식으로 구성된다. 각 채널별 비디오(901-1, 903-1, 905-1)나 오디오(901-2, 903-2, 905-2)는 각각 인코딩될 수 있다. 한편 이들 각각의 논리적인 채널이나 전체 전송 채널에 대한 정보(907)는 부가적으로 데이터 테이블에 대한 정보(907)로 제공될 것이다. 예를 들면, 각각의 채널들이 전체 다중화 스트림(410) 중에 어느 위치에 있다는 정보를 알려 주는 프로그램 맵(907-1)이나 전송채널을 이용하는 프로그램의 편성표를 제공하는 프로그램의 가이드(907-2)나 그 외 클럭이나 기타 정보(907-3)을 포함할 수 있다. 이들의 각각의 논리적 채널의 정보들(901, 903, 905, 907)은 각 논리적 채널별로 다중화(902, 904, 906, 908)되고 다시 전체적으로 다중화(909)되어 전송스트림(410)의 형태로 제공된다. 본 발명에서 적용한 증강방송 콘텐츠는 각 논리적 채널의 메타데이터 영역(901-3, 903-3, 905-3)에 포함될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 메타데이터 수신에 따라 증강방송 콘텐츠의 출력 여부를 결정하는 방식을 보인도이다.
단말은 방송 콘텐츠(405)내지 전송 스트림(910) 통하여 수신(801)한 방송 콘텐츠를 역다중화(802)후 메타데이터 해석(804)의 이전에 메타데이터의 존재 유무를 확인한다(1001). 단말은 메타데이터 자체가 없거나 메타데이터에 증강방송 콘텐츠가 없는 것으로 표시되어 있으면 증강 콘텐츠를 출력하지 않는다(1006). 또한, 단말은 증강 콘텐츠가 있다고 하더라도 시청자가 증강방송의 시청을 선택하지 않았다면(1002) 역시 증강 콘텐츠를 출력하지 않는다. 단말은 메타데이터를 해석(804)하여 증강 콘텐츠가 있는 것으로 표현되어 있다면(1003), 증강 콘텐츠를 요청(805)하고 수신(806)한다(1004). 단말은 증강방송 콘텐츠를 단말의 보조저장장치로부터 가져올 수도 있다. 단말은 해당 증강방송 콘텐츠를 저장할 필요가 있을 때는 저장하여 추후에 재사용할 수도 있다(1005). 단말은 증강 콘텐츠를 수신하였으면 미디어 동기화(808) 과정을 포함하여 증강 콘텐츠를 출력한다(1007).
메타데이터의 수신은 메타데이터의 사용 시점으로부터 ΔT 이전에 완료하여야 하기 때문에 일정한 시점에 전송을 하게 된다. 그러나 사용자에 따라서는 해당 프로그램이 시작하기 직전에 TV를 켜서 그 일정한 시점이 이미 지나버렸거나, 그 일정한 시점에 다른 채널을 시청하는 경우가 있을 수 있어, 방송 프로그램의 편성 정보를 제공하는 전자 프로그램 가이드(EPG) 정보에 메타데이터를 포함하여 전달할 수도 있다. 즉, 디지털 방송 시스템에서 EPG의 편성 프로그램 정보에 메타데이터를 포함하여 전송하면 수신단말은 자신이 시청하고자 하는 프로그램을 선택 또는 예약할 때 증강방송의 시청여부를 함께 선택하도록 한다. 디지털 방송 시스템은 EPG의 편성 프로그램에서 설정된 메타데이터를 수신단말에 전달하여 수신단말이 그와 관련된 증강 콘텐츠를 먼저 수신하도록 할 수도 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함한다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 구성들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
600 : 방송 서버
601 : 제어부
602 : ΔT 수집부
603 : 증강방송 콘텐츠
604 : 다중화부
605 : 송출부
606 : 타이머

Claims (10)

  1. 증강 콘텐츠를 단말기에서 수신하는데 필요한 시간을 수집하고, 상기 수집된 시간을 고려하여, 기본 콘텐츠와, 상기 증강 콘텐츠의 소스 정보를 나타내는 메타 데이터를 제공하는 시간 수집부; 및
    상기 제공된 기본 콘텐츠와 상기 메타 데이터에 대응하는 증강 콘텐츠를 다중화하되, 상기 시간 수집부로부터 상기 메타 데이터의 일부가 제공되는 경우, 나머지 일부의 메타 데이터를 함께 다중화하는 제어부
    를 포함하고,
    상기 시간 수집부는,
    상기 기본 콘텐츠에 앞서, 상기 메타 데이터의 일부를 상기 단말기로 제공하고,
    상기 단말기는,
    상기 메타 데이터의 일부에 포함된 상기 소스 정보를 이용하여 상기 메타 데이터의 나머지 일부를 수신 함으로써, 상기 메타 데이터에 대응하는 증강 콘텐츠의 전체와 상기 기본 콘텐츠를 동시에 출력하는
    메타 데이터 우선제공 증강방송 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 증강 콘텐츠의 일부가 제공되는 경우,
    상기 제어부는,
    나머지 일부의 증강 콘텐츠에 대해 다중화하는
    메타 데이터 우선제공 증강방송 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 기본 콘텐츠가 재생 시작된 시간이 증강 콘텐츠를 제공받는 시점보다 앞선다면, 상기 기본 콘텐츠의 재생 이후에 상기 증강 콘텐츠를 다중화하는
    메타 데이터 우선제공 증강방송 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 기본 콘텐츠가 재생 시작된 시간이 증강 콘텐츠를 제공받는 시점보다 뒤서면, 상기 기본 콘텐츠의 재생 이전에 상기 증강 콘텐츠를 다중화하는
    메타 데이터 우선제공 증강방송 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    전자 프로그램 가이드의 편성 프로그램 정보를 통해, 상기 증강 콘텐츠의 시청을 선택하도록 하는
    메타 데이터 우선제공 증강방송 장치.
  6. 증강 콘텐츠를 단말기에서 수신하는데 필요한 시간을 수집하는 단계;
    상기 수집된 시간을 고려하여 기본 콘텐츠와, 상기 증강 콘텐츠의 소스 정보를 나타내는 메타 데이터를 제공하는 단계;
    상기 제공된 기본 콘텐츠와 상기 메타 데이터에 대응하는 증강 콘텐츠를 다중화하되, 상기 메타 데이터의 일부가 제공되는 경우, 나머지 일부의 메타 데이터를 함께 다중화하는 단계; 및
    상기 기본 콘텐츠에 앞서, 상기 메타 데이터의 일부를 상기 단말기로 제공하는 단계
    를 포함하고,
    상기 단말기는,
    상기 메타 데이터의 일부에 포함된 상기 소스 정보를 이용하여 상기 메타 데이터의 나머지 일부를 수신 함으로써, 상기 메타 데이터에 대응하는 증강 콘텐츠의 전체와 상기 기본 콘텐츠를 동시에 출력하는
    메타 데이터 우선제공 증강방송 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 증강 콘텐츠의 일부가 제공되는 경우,
    나머지 일부의 증강 콘텐츠에 대해 다중화하는 단계
    를 더 포함하는 메타 데이터 우선제공 증강방송 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 기본 콘텐츠가 재생 시작된 시간이 증강 콘텐츠를 제공받는 시점보다 앞선다면, 상기 기본 콘텐츠의 재생 이후에 상기 증강 콘텐츠를 다중화하는 단계
    를 더 포함하는 메타 데이터 우선제공 증강방송 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 기본 콘텐츠가 재생 시작된 시간이 증강 콘텐츠를 제공받는 시점보다 뒤서면, 상기 기본 콘텐츠의 재생 이전에 상기 증강 콘텐츠를 다중화하는 단계
    를 더 포함하는 메타 데이터 우선제공 증강방송 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    전자 프로그램 가이드의 편성 프로그램 정보를 통해, 상기 증강 콘텐츠의 시청을 선택하도록 하는 단계
    를 더 포함하는 메타 데이터 우선제공 증강방송 방법.
KR1020120024967A 2012-03-12 2012-03-12 메타데이터 우선제공 증강방송 장치 및 방법 KR101666246B1 (ko)

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